TW201502423A - 用於校準模擬太陽輻射光譜的光源的系統和方法 - Google Patents

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Abstract

本發明提供一種用於校準模擬太陽輻射光譜的光源的系統(10)和方法。該系統(10)包括：光源(11)，該光源被配置以發射包括兩個或更多個不同波長範圍的輻射(12)以提供輸出光譜；偵測元件(61)，該偵測元件相對於光源(11)佈置且被配置以偵測輸出光譜，其中該偵測元件(61)是光伏裝置；評估模組(62)，該評估模組連接到偵測元件(61)且被配置以根據所偵測的輸出光譜決定在一或多個波長範圍中的輻照量；和光源控制器(13)，該光源控制器連接到評估模組(62)且被配置以根據在一或多個波長範圍中的所決定的輻照量調整光源(11)的一或多個輻射發射參數來修正輸出光譜。

Description

用於校準模擬太陽輻射光譜的光源的系統和方法
本發明的實施方式係關於用於校準模擬太陽輻射光譜的光源的系統和方法。本發明的實施方式具體而言係關於用於校準模擬太陽輻射光譜的光源和使用所模擬的太陽輻射光譜測試光伏裝置的系統和方法。
能夠產生模擬太陽光譜的光的裝置在太陽能電池的生產中是公知的。這些裝置被用於執行太陽能電池的檢查及測試，以檢驗例如轉換效率且驗證操作可靠性。
在習知太陽能模擬器中，氙弧燈已被廣泛地使用。然而，氙型燈具有一些缺陷。例如，由氙弧燈產生的光包含在近紅外區中的相當強的強度峰值，該強度峰值在任何標準太陽光譜中都沒有發現。因此，氙弧燈遭受輸出光分佈和輻照效率的不佳均勻性，以及在由該燈產生的光譜與太陽光譜之間的不佳光譜精度。因此，已嘗試使用除了氙弧燈以外的光源，諸如LED。
業界已在以下三個效能領域制定出定義太陽能模擬器效能的標準：與太陽光譜的光譜頻率匹配、在待照明的物體表面上的輻照的空間均勻性，和產生的光通量的時間穩定性。IEC 60904-9標準根據該三個效能領域定義了太陽能模擬器的分類。具體而言，IEC 60904-9標準定義了A類、B類和C類，其中A類具有最佳效能。因此，期望能獲得具有該A類效能的太陽能模擬器。
在習知的太陽能模擬器中，特別是考慮到該標準IEC 60904-9，使用非均勻性評估系統來改進該太陽能模擬器的效能。
已知能夠最小化光源的波動且空間均勻化所發射的輻射的設備。此類設備可包括光源裝置和感測器，該光源裝置用於再現太陽輻射光譜，該感測器相對於光源裝置佈置以偵測由該光源裝置發射的輻射。然後，控制系統可調節光源裝置的發射參數以最小化波動並空間均勻化所發射的輻射。
然而，控制燈的強度以獲得輻照的空間均勻性可能影響由該燈產生的波長，從而降低太陽光譜的模擬精度。
舉例來說，當使用氙型燈時，光強度是通過控制供應至氙型燈的電流和電壓來調整的。然而，改變這些參數通常影響由該氙型燈產生的所有波長。因此，不可能例如在不同應用中精確地模擬和再現太陽光譜。
因此，需要改進由太陽能模擬器產生的太陽光譜的模擬精度和可再現性。
鑒於上文，提供了如獨立系統請求項述及之用於校準模擬太陽輻射光譜的光源的系統，和如獨立方法請求項述及之用於校準模擬太陽輻射光譜的光源的方法。本發明的進一步方面、優點和特徵可由從屬請求項、描述和附圖而顯見。
根據一個方面，提供了用於校準模擬太陽輻射光譜的光源的系統。該系統可包括：光源，該光源被配置以發射包括兩個或更多個不同波長範圍的輻射以提供輸出光譜；偵測元件，該偵測元件相對於光源佈置且被配置以偵測輸出光譜，其中該偵測元件是光伏裝置；評估模組，該評估模組連接到偵測元件且被配置以根據所偵測的輸出光譜決定在一或多個波長範圍中的輻照量；和光源控制器，該光源控制器連接到評估模組且被配置以根據所決定的在一或多個波長範圍中的輻照量調整光源的一或多個輻射發射參數來修正輸出光譜。
根據另一個方面，提供了用於校準模擬太陽輻射光譜的光源的方法。該方法可包括：操作光源以發射包括兩個或更多個不同波長範圍的輻射，其中兩個或更多個不同波長範圍提供輸出光譜；偵測輸出光譜；根據所偵測的輸出光譜，決定在一或多個波長範圍中的輻照量；和根據所決定的在一或多個波長範圍中的輻照量調整光源的一或多個輻射發射參數以修正輸出光譜。
本發明針對用於實現所揭示的方法的系統且本發明包括用於執行各所描述的方法步驟的系統部件。這些方法步 驟可經由硬體元件、通過適當軟體程式化的電腦，或通過該兩者的任何組合或以任何其他方式執行。此外，本發明還針對方法，所描述的系統通過該方法而操作。該方法包括用於實現系統的每個功能的方法步驟。
10‧‧‧系統
11‧‧‧光源
12‧‧‧輻射
13‧‧‧光源控制器
14‧‧‧光源控制器
15‧‧‧光伏裝置
16‧‧‧接觸元件
17‧‧‧處理器裝置
30‧‧‧評估系統
31‧‧‧參考光伏裝置
31a‧‧‧前側
31b‧‧‧背側
31c‧‧‧背接觸
31d‧‧‧前接觸
32‧‧‧類比多工器
33‧‧‧前接觸
34‧‧‧背接觸
35‧‧‧放大器
36‧‧‧處理手段
37‧‧‧處理器裝置
41‧‧‧內量子效率
42‧‧‧外量子效率
43‧‧‧表面反射比
51‧‧‧曲線
52‧‧‧曲線
53‧‧‧曲線
54‧‧‧曲線
55‧‧‧曲線
60‧‧‧系統
61‧‧‧偵測元件
62‧‧‧評估模組
因此，可通過參考實施方式獲得上文簡要概述的本發明的更特定描述，從而可詳細地理解本發明的上述特徵的方式。附圖涉及本發明的實施方式且附圖描述在下文中：圖1圖示根據本發明的用於光伏裝置的測試系統的實施方式；圖2圖示光伏裝置的示例性I-V(電流對電壓)曲線；圖3圖示根據本發明的不均勻性評估系統的實施方式；圖4示例性地圖示光伏裝置的外量子效率(EQE)曲線、內量子效率(IQE)曲線和表面反射比(SR)；圖5圖示根據本文述及之實施方式的用於校準模擬太陽輻射光譜的光源的系統；和圖6圖示例如結合IEC 60904-9標準的在應用本發明之前(a)和之後(b)自EQE曲線提取出的輻照度分佈。
現將對本發明的各種實施方式進行詳細參考，該實施方式的一或多個示例圖示在諸圖中。在諸圖的以下描述中，相同元件符號代表相同元件。通常，僅描述對於各實施方 式的差異。各示例是作為對本發明的說明而提供的，且各示例並不旨在作為對本發明的限制。此外，圖示或描述為一個實施方式的一部分的特徵可用於其他實施方式或結合其他實施方式一起使用，以產生更進一步實施方式。本描述意圖包括該等修改和變化。
本發明特別針對諸如太陽光模擬器的光源的校準，以便測試太陽能電池。根據一些實施方式，本發明針對校準光源以最佳化對太陽輻射的光譜匹配。根據一些實施方式，本發明針對校準光源以最佳化光譜匹配且同時最佳化該光源的空間均勻性。在此上下文中的「測試」太陽能電池應被理解為，使用標準化光入射來照射應被測試的太陽能電池，以獲得關於該太陽能電池的品質和效能的資訊。太陽能電池的測試通常在太陽能電池的生產之後對每一太陽能電池進行。因此，測試可以是太陽能電池生產的最終步驟中的一個步驟。
光源的「校準」應理解為：光源的發射根據在偵測元件上引起的光源的效果而調整。將在下文中更詳細地解釋特定效果和如何根據本發明進行調整。可例如在開始測試太陽能電池之前進行如本文所理解的光源的校準。此外，校準可以可選的時間間隔進行，諸如在可選的時間之後(例如，在一天之後或更頻繁)進行或在可選數目的已測試太陽能電池之後(例如，在測試5000個或更多個太陽能電池之後)進行。
本發明具體而言所基於的理念是：評估由光源產生 的輻射在一或多個選定的波長範圍中的光譜分佈，且本發明提供閉環控制以調整光源的一或多個輻射發射參數，來將通過光源產生的輻射與太陽輻射光譜的光譜匹配最佳化。因此，光源可被校準以最佳化光譜匹配。根據一些實施方式，光源被校準以最佳化光譜匹配以且同時最佳化光源的空間均勻性。
圖1圖示用以對例如太陽能電池的光伏裝置15執行測試和檢查的測試系統10的示例性實施方式。根據實施方式，待測試的主要太陽能參數是開路電壓(Voc)、短路電流(Isc)、最大功率(Pmax)、效率和填充因數。雖然在以下描述中明確地論述了光伏裝置15，但是應理解本發明還適用於需要模擬太陽光譜的光輻射的照明的其他系統或裝置。
測試系統10可包括諸如太陽能模擬器的光源11和支架(未圖示)，該支架上放置光伏裝置15。光源11可被配置以朝向光伏裝置15發射電磁輻射12。在某些情況下，光源11包括被分成複數個單元的輻射板，且每個單元包括複數個例如LED的發光元件，該等發光元件發射不同波長以提供模擬太陽輻射光譜的輸出光譜。光源11可進一步包括冷卻系統以消散例如由發光元件產生的熱量。
光源11可被佈置在距光伏裝置15的預定距離處。根據實施方式，在光源11和光伏裝置15之間的距離可取決於發光元件的數目在50mm到800mm和更多之間變化，該等發光元件用以確保在光伏裝置15的實質整個表面上發射的輻射的空間均勻性。
為了盡可能均勻地提供輸出光譜以增強整體輻照效率，可在光源11和光伏裝置15之間的中間位置選擇性地提供一或多個光學透鏡(未圖示)，以使得通過該一或多個透鏡的輻射12被均勻化且以最大化的光分佈效能到達光伏裝置15的整個表面。光學透鏡可由塑膠材料製成，該塑膠材料諸如丙烯酸、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚氯乙烯(PVC)、聚碳酸酯(PC)或高密度聚乙烯(HOPE)。光學透鏡也可由諸如石英的玻璃材料製成。
光源控制器14可被連接到光源11。根據實施方式，光源控制器14可被配置以例如根據預設條件或參數，諸如待測試的光伏裝置的類型、測試條件等來控制光源11。光源控制器14可被配置以個別地或成組地控制光源11的燈，例如LED。
根據實施方式，接觸元件16可提供到光伏裝置15的連接。例如，可提供兩對接觸元件16，其中每一對接觸元件16可包括用於分別接觸光伏裝置15的前表面和背表面的前接觸和背接觸。第一對接觸元件可被配置以量測電壓或電壓降，且第二對接觸元件可被配置以量測電流，以便啟動例如電子負載I-V量測。接觸元件16可建立到量測裝置14的連接。
根據實施方式，處理器裝置17可被連接到量測裝置14，且處理器裝置17可適於評估由該量測裝置14獲得的量測資料。例如，處理器裝置17可接收來自量測裝置的電壓和電流資料(類比或數位)且處理器裝置17可匯出光伏裝置15的一或多個特定參數。述及之特定參數可包括但不限於，開路 電壓(Voc)、短路電流(Isc)、最大功率(Pmax)、效率或填充因數。處理器裝置17可進一步被配置為使用者介面，以允許使用者控制測試程式(例如，量測設置、測試參數，等等)且向使用者提供例如關於上述特定參數的量測結果。雖然圖示為分別的實體，但是應理解，量測裝置14和處理器裝置17可被包括在一個單一實體中。
圖2圖示使用圖1的測試系統獲得的例如太陽能電池的光伏裝置15的示例性I-V(電流對電壓)曲線。曲線可例如被顯示在與關於圖1述及之處理器裝置17相關聯的顯示器上。
水平軸(X軸)表示電壓，且垂直軸(Y軸)表示使用例如由圖1中所示的接觸元件16提供的配置所量測的電流。根據所量測的曲線可以提取光伏裝置15的特定參數。如圖2中所示，可從量測曲線直接獲得開路電壓(Voc)、短路電流(Isc)和最大功率(Pmax)。
為了獲得可靠的測試結果，光源11應符合上述IEC 60904-9標準。此標準定義了具體而言A類、B類和C類的類別，其中為每一個類別定義了在上述三個不同效能領域中的關於光源效能的特定條件，該三個不同效能領域為：與太陽光譜的光譜頻率匹配、在待照明的物體的表面上的輻照的空間均勻性，和所產生的光通量的時間穩定性。用於改進例如上述測試系統10的光源11的光源效能的習知系統通常解決了：第二效能領域，即輻照的空間均勻性(見圖3)；和第三效能領域，即所產生的光通量的時間穩定性。如將參考圖5描述的本發明的系統可解決第一效能領域，即，與太陽光譜的光譜 頻率匹配。
圖3圖示用於評估由例如圖示在圖1中的光源11發射的輻射的均勻性的不均勻性評估系統30的示例性實施方式。對於空間均勻性，IEC 60904-9標準規定如下。
1.推薦將封裝結晶矽單元或微型模組用作均勻性偵測器，以便通過量測該均勻性偵測器的短路電流來決定在模擬器的測試區域中的輻照的不均勻性。均勻性偵測器應具有適合於模擬器的光譜回應。均勻性偵測器的線性度和時間回應應符合被量測的模擬器的特性。
2.將指定測試區域分成至少64個同等大小(按面積計)的測試位置(區塊)。最大均勻性偵測器大小應為以下各項中的最小項：a)指定測試區域除以64，或b)400cm2。
3.由偵測器量測所覆蓋的區域應為指定測試區域的100%。
4.量測位置應在指定測試區域上均勻地分佈。
參看圖3，不限於所圖示的情況，用於評估由光源11發射的輻射的均勻性的不均勻性評估系統30可包括參考光伏裝置31，該參考光伏裝置31具有已知效能特性且通常在分路條件下與例如精密電阻器的電阻器放置在一起。參考光伏裝置31可界定待照明的測試區域，且參考光伏裝置31可例如被分成64個單元，如由上文說明的IEC 60904-9標準所要求的。參考光伏裝置31可具有前側31a和背側31b。根據實施方式，前接觸31d和一或多個背接觸31c分別提供在該參考光伏裝置31的前側31a和背側31b上。在此示例中總共64個前接觸31d( 由元件符號33所示)可被連接到類比多工器32，而該類比多工器32可被連接到放大器35。一或多個背接觸31c還可以連接到該放大器35以便允許，例如在每個前接觸和一或多個背接觸之間的電壓差的量測和放大。
根據一些實施方式，處理手段36被連接到放大器35和多工器32。處理手段36可被配置以控制類比多工器32。例如，處理手段36可控制類比多工器32以掃瞄64個前接觸33(即，順序地選擇至少一些多工器32的通道)，以便當參考光伏裝置31被光源11照明時，獲得每個前接觸33相對於背接觸34的一或多個電壓值。根據一些實施方式，處理手段36包括一或多個類比/數位轉換器以將自放大器35接收的類比電壓信號轉換成為數位信號。根據一些實施方式，一個類比/數位轉換器可被關聯到類比多工器32的所有通道。在此情況下，類比/數位轉換器可將由類比多工器32的當前選中的通道提供的信號進行轉換。根據一些實施方式，處理器裝置37經由例如RS232連接的介面連接到處理手段36，且數位信號被提供給處理器裝置37。處理器裝置37隨後可由所獲得的電壓值匯出均勻性圖。均勻性圖可圖示彩色的參考光伏裝置31的64個單元，以便指示在每一單元處的輻照強度。
根據一些實施方式，處理手段36被包括在處理器裝置37中。
圖4圖示例如太陽能電池的光伏裝置的示例性量子效率和表面反射比曲線。
每一光伏裝置具有特定量子效率(Quantum Efficiency；QE)曲線。QE曲線允許提取在每一波長處的輻照量。待測試的光源可利用可調波長工作以便允許記錄量子效率曲線，及可任選的表面反射比曲線，該等量子效率曲線和表面反射比曲線如圖4中所示。圖示了作為波長的函數的內量子效率(IQE)41、外量子效率(EQE)42，和表面反射比(SR)43的示例。
根據實施方式，本發明使用QE，且具體而言使用EQE，以在每一波長處提取適量的輻照來例如根據IEC 60904-9標準評估光源的輸出光譜的光譜匹配。
圖5圖示根據本文述及之實施方式的用於校準模擬太陽輻射光譜的光源的系統60。光源11可發射具有不同波長的輻射12從而模擬太陽輻射。具體而言，光源11可被配置以發射包括兩個或更多個不同波長範圍的輻射12，以提供模擬太陽輻射光譜的輸出光譜。根據實施方式，可在太陽輻射的發射光譜上選擇兩個或更多個不同波長範圍。例如，兩個或更多個波長範圍可從包括藍色、綠色、黃色、紅色、紅外線和紫外(UV)波長範圍的群組中選擇。
根據實施方式，光源11可包括發射不同波長的例如LED的發光元件的陣列或矩陣(示意地圖示在圖形63中)。根據實施方式，光源11可進一步包括分成複數個單元的輻射板，且每個單元可包括複數個發光元件。矩陣可包括兩個或更多個獨立的區域，該區域允許例如使用參考圖3述及之方法以校準空間均勻性。在圖5中，三個獨立的區域示意地顯示在圖形63中。
輻射12可朝向偵測元件61發射，該偵測元件61可相對於光源11佈置且被配置以偵測由光源11發射的輸出光譜。該偵測元件61可以是一或多個光伏裝置。特別地，該偵測元件可以是光伏裝置陣列。使用光伏電池是有益的，因為該使用對應於用於測試太陽能電池的裝置的應用。
如本文所使用的光伏電池具體而言可以是金屬貫穿式背電極(Metal Wrap Through；MWT)電池。在MWT電池中，不僅背側接觸被印刷在電池的背側上，而且前側的N型摻雜區域的接觸(特別地匯流條)也被定位在背表面上。然而，收集接合或指部可仍定位在太陽能電池的前側上。與習知太陽能電池相比，MWT允許小的遮蔽。
根據本發明，一或多個光伏裝置可以是一或多個微電池。術語微電池應代表尺寸在10×10mm和30×30mm之間的光伏電池，且可任選地，代表尺寸為20×20mm的光伏電池。
為了盡可能均勻地提供輸出光譜以增強整體輻照效率，可在光源11和偵測元件61之間的中間位置選擇性地提供一或多個光學透鏡(未圖示)，以使得通過該一或多個透鏡的輻射12被均勻化且以最大化的光分佈效能到達偵測元件的整個表面。光學透鏡可由塑膠材料製成，該塑膠材料諸如丙烯酸、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚氯乙烯(PVC)、聚碳酸酯(PC)或高密度聚乙烯(HOPE)。光學透鏡也可由諸如石英的玻璃材料製成。
根據實施方式，偵測元件61是光伏裝置或具有特定 量子效率(QE)，且具體而言特定外量子效率(EQE)的太陽能電池。光源11可利用可調波長工作以便可記錄偵測元件61的EQE曲線。這是特別有利的，因為不必提供具有已知特性的偵測元件作為參考偵測元件。具體而言，待例如根據參考圖1述及之方法測試的光伏裝置，或用於評估由參考圖3述及之光源發射的輻射的均勻性的參考光伏裝置31可根據本發明用於將輸出光譜與太陽輻射光譜匹配的目的。
根據實施方式，評估模組62可被連接到偵測元件61且被配置以根據所偵測的輸出光譜決定在一或多個波長範圍中的輻照量。根據實施方式，評估模組62可適於根據所記錄的EQE曲線在每一波長範圍中提取輻照量。在下文中描述用於提取該輻照量的方法。
根據在一或多個波長範圍中的該輻照量，評估模組62可對於該一或多個波長範圍，例如使用IEC 60904-9標準，來決定光源11的輸出光譜的光譜匹配。根據該決定的匹配，評估模組62可指示光源控制器13調整光源11的一或多個輻射發射參數，以便獲得例如對太陽輻射的最佳光譜匹配(閉環控制)。具體而言，評估模組62可指示光源控制器13調整與由光源11發射的一或多個波長範圍相關聯的一或多個輻射發射參數。因此，可校準光源11。
輻射發射參數可包括光源的各個發光元件的強度。例如，可改變各個發光元件的驅動電流以改變所發射光的強度。根據實施方式，調整該等輻射發射參數可包括啟用或停用光源11的各個發光元件。
根據實施方式，偵測元件61也可具有空間分辨能力以便偵測從光源11發射出的輻射12的空間均勻性。在此情況下，評估模組62可進一步被配置以評估該空間均勻性且指示光源控制器13調整光源11的一或多個輻射發射參數，以便獲得最佳空間均勻性。該使用的方法和系統可與上文參考圖3的不均勻性評估系統述及之方法和系統實質上相同。例如，可使用具有複數個單元的參考光伏裝置31。根據一些實施方式，可提供超過一個光伏裝置以實施空間分辨能力。
根據實施方式，圖5的系統60可與圖3的不均勻性評估系統30結合，且可任選地還與圖1的測試系統10結合。換句話說，圖5的系統60、圖3的不均勻性評估系統30和圖1的測試系統10可實施為一個單一系統。具體而言，上文對於圖3的不均勻性評估系統30及/或圖1的測試系統10述及之所有特徵也可以存在於圖5的系統中，反之亦然。舉例來說，例如圖3的參考光伏裝置31的一個單一偵測元件61可同時用於不均勻性評估和光譜匹配。因此，可同時最佳化空間均勻性和光譜匹配。
在下文中，描述了用於在某種波長下從EQE曲線提取輻照量的示例性方法。
1.逐個地選取波長並量測短路電流Isc。
2.使用已知公式提取總輻照度
3.將對於每一預定波長範圍(間隔)的輻照量與IEC 60904-9標準比較以用於類別評估。
根據如上所解釋的比較結果，可調整光源11的輻射發射參數以便獲得對太陽輻射的最佳光譜匹配，以達到IEC 60904-9的A類水平。因此，可校準光源11。
圖6圖示在應用本發明之前(a)和之後(b)從EQE曲線提取的示例性輻照度分佈。垂直軸表示在某些波長範圍(間隔)中的總輻照度(I)的百分比，且水平軸表示該等波長範圍(λ，以奈米為單位)。舉例來說，波長範圍包括以下波長範圍中的至少一個：440nm至485nm(峰值在465nm處；藍色)、440nm至485nm(峰值在632nm處；紅色)、485nm至570nm(峰值在520nm處；綠色)、750nm至810nm(峰值在780nm處)、810nm至875nm(峰值在820nm處)，和875nm至975nm(峰值在940nm處)。
圖6(a)圖示在應用本發明之前從EQE曲線提取的示例性輻照度分佈。曲線51表示所進行的實際量測。曲線52和曲線54分別表示對IEC 60904-9標準的A類所允許的最大閾值和最小閾值。曲線53表示該IEC 60904-9標準。
圖6(b)圖示在應用本發明之後從EQE曲線提取的示例性輻照度分佈。曲線55表示例如使用圖5的系統所進行的實際量測。曲線52和曲線54再次分別表示對IEC 60904-9標準的A類所允許的最大閾值和最小閾值。曲線53表示該IEC 60904-9標準。
舉例來說，短路電流Isc和標稱短路電流之差，在應用本發明之前是0.56 A，而在應用本發明之後是0.003 A。這清楚地表明通過本發明獲得的模擬太陽光譜的精度和可再現 性的顯著改善。
應予理解的是，使用量子效率曲線決定在一或多個波長範圍中的輻照量僅為示例，且可將各種其他方法用於該決定。
在下文中，描述了根據本發明的實施方式的示例性方法。應予理解的是，該方法可通過上文參考圖5述及之系統進行。此外，上文參考圖5述及之系統可被配置以進行如下方法。
一種用於校準模擬太陽輻射光譜的光源的方法可包括：提供光源以發射包括兩個或更多個不同波長範圍的輻射，其中該兩個或更多個不同波長範圍提供輸出光譜；偵測輸出光譜；根據所偵測的輸出光譜，決定在一或多個波長範圍中的輻照量；和根據所決定的在一或多個波長範圍中的輻照量調整光源的一或多個輻射發射參數來修正輸出光譜。例如，可修正光源的一或多個輻射發射參數以將輸出光譜與太陽輻射光譜匹配。因此，可校準光源。
根據實施方式，決定在一或多個波長範圍中的輻照量可包括：決定為光伏裝置的偵測元件的量子效率，具體而言，一或多個波長範圍上的量子效率曲線；和根據所決定的量子效率提取出在一或多個波長範圍中的輻照量。
根據實施方式，該方法可包括：偵測輸出光譜的空間均勻性；和調整一或多個輻射發射參數以空間均勻化輸出光譜。
根據實施方式，調整光源的一或多個輻射發射參數 可包括啟用及/或停用光源的各個發光元件。
根據實施方式，該方法可包括使用具有一或多個被調整輻射發射參數的光源來測試光伏裝置。
根據本發明的實施方式，可獲得從光源發射出的模擬太陽光譜與實際太陽光譜的光譜匹配。因此，改進了該模擬太陽光譜的模擬精度和可再現性。
雖然前述內容是針對本發明的實施方式，但是可在不背離本發明的基本範圍的情況下設計本發明的其他和進一步實施方式，且本發明的範圍是由所附的申請專利範圍所決定的。
30‧‧‧評估系統
31‧‧‧參考光伏裝置
31a‧‧‧前側
31b‧‧‧背側
31c‧‧‧背接觸
31d‧‧‧前接觸
32‧‧‧類比多工器
33‧‧‧前接觸
34‧‧‧背接觸
35‧‧‧放大器
36‧‧‧處理手段
37‧‧‧處理器裝置

Claims (20)

  1. 一種系統(60)，用於校準模擬一太陽輻射光譜的一光源(11)，該系統包括：該光源(11)，該光源(11)被配置以發射包括兩個或更多個不同波長範圍的輻射(12)以提供一輸出光譜；一偵測元件(61)，該偵測元件(61)相對於該光源(11)佈置且被配置以偵測該輸出光譜，其中該偵測元件(61)是一光伏裝置；一評估模組(62)，該評估模組(62)連接到該偵測元件(61)且被配置以根據該經偵測的輸出光譜決定在一或多個波長範圍中的一輻照量；和一光源控制器(13)，該光源控制器(13)連接到該評估模組(62)且被配置以根據在該一或多個波長範圍中的該經決定的輻照量調整該光源(11)的一或多個輻射發射參數來修正該輸出光譜。
  2. 如請求項1述及之系統，其中該光源(11)包括被分成複數個單元的一輻射板，且每個該單元包括複數個發光元件，該複數個發光元件中的一或多個發射不同波長。
  3. 如請求項1或2述及之系統，其中該光源(11)被配置以產生具有可調波長的一輸出光譜。
  4. 如請求項1至3中的一項述及之系統，其中該兩個或更多 個不同波長範圍是在太陽輻射的發射光譜上選擇的。
  5. 如請求項1至4中的一項述及之系統，其中該兩個或更多個波長範圍選自包括以下波長範圍的群組：藍色、綠色、黃色、紅色、紫外和紅外波長範圍。
  6. 如請求項1至5中的一項述及之系統，進一步包括佈置在該光源(11)和該偵測元件(61)之間的一或多個光學透鏡。
  7. 如請求項1至6中的一項述及之系統，其中該偵測元件(61)包括超過一個光伏裝置以偵測該輸出光譜。
  8. 如前述請求項中的任一項述及之系統，其中該等光伏裝置是微電池。
  9. 如請求項8述及之系統，其中該等微電池是MWT微電池。
  10. 如請求項1至9中的一項述及之系統，其中該評估模組(62)被配置以根據該偵測元件(61)的一量子效率，決定在該一或多個波長範圍中的一輻照量。
  11. 如請求項1至10中的一項述及之系統，其中該偵測元件(61)具有進一步空間分辨能力，以偵測該輸出光譜的一空間均勻性。
  12. 如請求項11述及之系統，其中該光源控制器(13)被進一步配置以調整該光源(11)的一或多個輻射發射參數，以空間均勻化該輸出光譜。
  13. 一種方法，用於校準模擬太陽輻射光譜的光源，該方法包括以下步驟：操作一光源(11)以發射包括兩個或更多個不同波長範圍的輻射，其中該兩個或更多個不同波長範圍提供一輸出光譜；通過利用一偵測元件(61)偵測該輸出光譜，該偵測元件(61)為一光伏裝置；根據該經偵測的輸出光譜決定在該一或多個波長範圍中的一輻照量；和根據在該一或多個波長範圍中的該經決定的輻照量，調整該光源(11)的一或多個輻射發射參數以修正該輸出光譜。
  14. 如請求項13述及之方法，其中決定在該一或多個波長範圍中的該輻照量的步驟包括以下步驟：決定用以偵測該輸出光譜的該偵測元件(61)的一量子效率；和根據該經決定的量子效率提取在該一或多個波長範圍中的該輻照量。
  15. 如請求項13或14述及之方法，進一步包括以下步驟：偵測該輸出光譜的一空間均勻性；和調整一或多個輻射發射參數以空間均勻化該輸出光譜。
  16. 如請求項13至15中的一項述及之方法，其中調整該光源(11)的該一或多個輻射發射參數包括：啟用及/或停用該光源(11)的各個發光元件。
  17. 如請求項13至16中的一項述及之方法，進一步包括以下步驟：使用具有該經調整的一或多個輻射發射參數的該光源(11)測試一光伏裝置。
  18. 如請求項13至17中的任一項述及之方法，其中該偵測元件(61)包括超過一個光伏裝置以偵測該輸出光譜。
  19. 如請求項13至18中的任一項述及之方法，其中該等光伏置是微電池。
  20. 如請求項19述及之方法，其中該等微電池是MWT微電池。
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